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科学家制备出可精准监测多种运动的应变压力传感器

来源:米乐直播app    发布时间:2025-05-09 11:01:22

  现在,可穿戴电子设备在医疗范畴的使用益发广泛,其间使用于个人恢复训练和医疗健康监测的柔性传感器十分重视。近来,四川大学机械工程学院何亮团队在这一范畴获得研讨进展,相关成果于4月27日宣布在《先进功用资料》。

  跟着物联网技能的前进,柔性可穿戴电子科技类产品在人体运动监测、工业机器人、仿生设备、恢复医疗设备等范畴大显神通。

  导电水凝胶凭仗杰出的离子电导性、易于集成以及与生物安排的相似性,成为柔性传感器的抱负资料。要开宣布兼具高导电性、高灵敏度、高牢靠稳定性,且具有抗菌性和生物相容性的水凝胶,并将其使用于多功用、高功用的柔性可穿戴应变/压力传感器,仍是一项极具挑战性的使命。

  为此,何亮团队提出了一种根据孔桥结构和分子拥堵效应的协同战略,制备出PPM@C-DES共晶水凝胶应变/压力传感器。该水凝胶以生物相容性好、成本低的聚乙烯醇(PVA)为聚合物网络,掺杂自拼装的MXene基纳米异质结构,并经过冷冻-冻结循环和溶剂置换法引进分子拥堵剂(DES)。这种共晶水凝胶呈现出共同的孔桥形状,M@C网络在孔壁上作为导电桥,赋予水凝胶杰出的导电性和传感功用。一起,DES作为分子拥堵剂,增强了水凝胶的机械稳定性和环境耐受性,有用按捺了冰晶构成和水分蒸腾。

  PPM@C-DES共晶水凝胶传感器在个人恢复训练和医疗健康监测范畴具有广泛的使用远景。将其固定在人体不一样的部位,可精准监测多种运动,如嗓子处能感知声带振荡,手指、颈部、手腕、肘部、膝盖等部位的运动也能被精确监测,还可用于记载恢复训练过程中的心电图(ECG)信号。根据其优异的光热功用,该传感器能为手术后遗症(如关节痛苦或关节炎)供给按需光热医治。经NIR诱导光热医治后,能有用促进部分血液循环,减轻痛苦和关节生硬,提高相关运动的传感功用。

  此项研讨成功制备出多功用PPM@C-DES共晶水凝胶应变/压力传感器,有用处理了导电聚合物水凝胶基多功用应变/压力传感器开发中的要害难题。该传感器杰出的归纳功用,为未来可穿戴智能设备集成无线传输模块奠定了坚实基础,在个人恢复训练和医疗健康监测范畴展现出巨大潜力。

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